KR20220168909A - Battery management apparatus and method of the same - Google Patents

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Abstract

A battery management apparatus according to an embodiment disclosed in the present document comprises: an information obtaining unit which obtains a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series and a second voltage that is a battery module voltage value of each of the plurality of battery packs; and a controller which generates a control signal for controlling the operations of a pre-charge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage.

Description

배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법{BATTERY MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}Battery management device and its operating method {BATTERY MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}

본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.Embodiments disclosed in this document relate to a battery management device and an operating method thereof.

최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등과 최근의 리튬 이온 배터리를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 배터리는 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 배터리는 소형, 경량으로 제작할 수 있어 이동 기기의 전원으로 사용되며, 최근에는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.Recently, research and development on secondary batteries have been actively conducted. Here, the secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and includes all of the conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, and recent lithium ion batteries. Among secondary batteries, lithium ion batteries have the advantage of much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries and Ni/MH batteries. In addition, lithium ion batteries can be manufactured in a small size and light weight, so they are used as a power source for mobile devices. Recently, the use range has been expanded as a power source for electric vehicles, and it is attracting attention as a next-generation energy storage medium.

기존 복수의 배터리 팩들은 병렬 연결만이 가능했지만, 동시 차단 기술과 환류 다이오드(Freewheeling Diode)의 사용을 통해 현재는 복수의 배터리 팩들의 직렬 연결이 가능하다. 직렬 연결된 복수의 배터리 팩은 프리차지 저항이 직렬연결되어 저항값이 커져 흐르는 전류의 크기가 줄어들기 때문에 프리차지 시간이 증가하게 된다.Previously, a plurality of battery packs could only be connected in parallel, but series connection of a plurality of battery packs is now possible through the use of simultaneous blocking technology and a freewheeling diode. In the plurality of battery packs connected in series, the pre-charge time increases because the pre-charge resistors are connected in series to increase the resistance value and reduce the amount of current flowing.

본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 직렬 연결된 복수의 배터리 팩들의 프리차지 시간을 감소시키는 것이 가능한 배터리 관리 장치를 제공하는데 있다.One object of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery management device capable of reducing the pre-charging time of a plurality of battery packs connected in series.

본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the embodiments disclosed in this document are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압 및 상기 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 획득하는 정보 획득부 및 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.A battery management device according to an embodiment disclosed in this document is an information acquisition unit that obtains a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series and a second voltage that is a voltage value of a battery module of each of the plurality of battery packs. and a controller generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage.

일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 경우, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the controller may generate a control signal for shorting a precharge relay included in each of the plurality of battery packs and opening a main relay when the operation of the plurality of battery packs connected in series is started. there is.

일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출하고, 상기 제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교하고, 상기 제1 결과값이 상기 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우에, 상기 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the controller calculates a first result value by summing the first voltage, compares the lowest value of the second voltage with the first result value, and the first result value is the second voltage value. When the voltage is greater than the lowest value, a control signal may be generated that opens a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest voltage and shorts the main relay.

일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출하고, 상기 제2 결과값과 상기 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 합산하여 제3 결과값을 산출하고, 상기 제1 결과값과 상기 제3 결과값을 비교하여, 상기 제1 결과값이 더 큰 경우에, 상기 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the controller calculates a second result value by adding up second voltages of battery packs in which a main relay is shorted among the plurality of battery packs, and calculates a second result value and a free one of the plurality of battery packs. A third result value is calculated by summing the lowest values of the second voltages of the battery pack in which the charge relay is short-circuited, the first result value is compared with the third result value, and when the first result value is greater, A control signal may be generated to open a pre-charge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to a lowest value among second voltages of a battery pack in which the pre-charge relay is short-circuited, and short-circuit the main relay.

일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 배터리 팩의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출하고, 상기 제4 결과값과 상기 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에, 상기 복수의 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다.In an embodiment, the controller calculates a fourth result value by summing all the second voltages of the plurality of battery packs, and when a difference between the fourth result value and the first result value is equal to or less than a reference value, the controller A control signal for opening the pre-charge relays of the plurality of battery packs and shorting the main relays may be generated.

일 실시예에서, 상기 메인 릴레이 및 상기 프리차지 릴레이는, BJT(Bipolar Junction Transistor) 또는 모스펫(MOSFET) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the main relay and the precharge relay may include any one of a Bipolar Junction Transistor (BJT) and a MOSFET.

일 실시예에서, 상기 프리차지 릴레이는 프리차지 저항이 직렬 연결될 수 있다.In one embodiment, the precharge relay may be connected in series with a precharge resistor.

일 실시예에서, 상기 배터리 모듈은 복수개일 수 있다.In one embodiment, the number of battery modules may be plural.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법은, 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압을 획득하는 단계, 상기 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 획득하는 단계 및 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document includes obtaining a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series, and a battery module voltage value of each of the plurality of battery packs. The method may include obtaining 2 voltages and generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage. .

일 실시예에서, 상기 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 단계 및 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of starting the operation of the plurality of battery packs connected in series and generating a control signal for shorting a precharge relay included in each of the plurality of battery packs and opening a main relay may be further included. can

일 실시예에서, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출하는 단계, 상기 제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교하는 단계 및 상기 제1 결과값이 상기 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우에, 상기 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage may include the first voltage Calculating a first result value by summing, comparing the lowest value of the second voltage and the first result value, and when the first result value is greater than the lowest value of the second voltage, corresponding to the lowest value The method may include generating a control signal for opening a precharge relay included in the battery pack having the second voltage and shorting a main relay.

일 실시예에서, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출하는 단계, 상기 제2 결과값과 상기 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 합산하여 제3 결과값을 산출하는 단계 및 상기 제1 결과값과 상기 제3 결과값을 비교하여, 상기 제1 결과값이 더 큰 경우에, 상기 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage may include: Calculating a second result value by summing second voltages of battery packs in which the main relay is short-circuited, the lowest value of the second result value and the second voltage of the battery pack in which the pre-charge relay is short-circuited among the plurality of battery packs Calculating a third result value by summing and comparing the first result value and the third result value, and when the first result value is greater, the second result value of the battery pack in which the precharge relay is short-circuited. The method may further include generating a control signal for opening a precharge relay included in the battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value among the voltages and shorting the main relay.

일 실시예에서, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 복수의 배터리 팩의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출하는 단계 및 상기 제4 결과값과 상기 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에, 상기 복수의 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage may include: Calculating a fourth result value by summing all the second voltages of and when the difference between the fourth result value and the first result value is equal to or less than a reference value, the precharge relays of the plurality of battery packs are opened and the main relay It may further include generating a control signal for shorting.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩들 각각의 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이를 제어하는 제어신호를 생성하여 프리차지 시간을 감소시킬 수 있다.An apparatus for battery management according to an embodiment disclosed in this document may reduce a precharge time by generating a control signal for controlling a main relay and a precharge relay of each of a plurality of battery packs connected in series.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.In addition to this, various effects identified directly or indirectly through this document may be provided.

도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 복수의 배터리 팩 및 배터리 관리 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 복수의 배터리 팩의 프리차지 시간을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법에서 더 포함하는 단계를 보여주는 흐름도이다.
도 7 내지 도 9는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법에서 S130 단계를 구체적으로 보여주는 흐름도이다.1 is a block diagram showing a plurality of battery packs and a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
2 is a block diagram showing a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
3 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
4 is a diagram showing pre-charge times of a plurality of battery packs according to an embodiment disclosed in this document.
5 is a flowchart illustrating an operating method of a battery management device according to an exemplary embodiment disclosed in this document.
6 is a flowchart illustrating steps further included in a method for operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
7 to 9 are flowcharts showing steps S130 in detail in the operating method of the battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

이하, 본 문서에 개시된 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments disclosed in this document will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiments disclosed in this document, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with understanding of the embodiment disclosed in this document, the detailed description thereof will be omitted.

본 문서에 개시된 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of the embodiments disclosed in this document. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiments disclosed in this document belong. . Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 복수의 배터리 팩 및 배터리 관리 장치를 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a plurality of battery packs and a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

도 1을 참조하면, 배터리 관리 장치(10)는 복수의 배터리 팩(1000)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(10)는 복수의 배터리 팩(1000)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 복수의 배터리 팩(1000)에 포함된 메인 릴레이(미도시) 및 프리차지 릴레이(미도시)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the battery management device 10 may control a plurality of battery packs 1000 . For example, the battery management device 10 may control charging and discharging of the plurality of battery packs 1000 . For another example, a control signal for controlling a main relay (not shown) and a precharge relay (not shown) included in the plurality of battery packs 1000 may be generated.

일 실시예에서 배터리 관리 장치(10)는 배터리 팩(100, 200, 300) 중 적어도 어느 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 팩(100)은 배터리 관리 장치(10)를 포함할 수 있고, 제1 배터리 팩(100)에 포함된 배터리 관리 장치(10)에서 복수의 배터리 팩(1000)에 관한 정보를 획득할 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000)을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 이때, 배터리 관리 장치(10)는 다른 배터리 팩에 포함된 배터리 관리 장치(미도시)와 통신(ex. CAN 통신)을 수행할 수 있다.In one embodiment, the battery management device 10 may be included in at least one of the battery packs 100 , 200 , and 300 . For example, the first battery pack 100 may include the battery management device 10, and the battery management device 10 included in the first battery pack 100 relates to the plurality of battery packs 1000. Information may be acquired and a control signal for controlling the plurality of battery packs 1000 may be generated. In this case, the battery management device 10 may perform communication (eg, CAN communication) with a battery management device (not shown) included in another battery pack.

일 실시예에서, 배터리 관리 장치(10)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(10)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 배터리 모듈 전압값 및 출력단의 전압값을 확인할 수 있다. 배터리 관리 장치(10)는 직접 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 상태를 측정할 수도 있고, 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 다른 배터리 관리 장치(미도시)로부터 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 상태에 관한 정보를 획득할 수도 있다.In one embodiment, the battery management device 10 may check the state of each of the plurality of battery packs 1000 . For example, the battery management device 10 may check a battery module voltage value and a voltage value of an output terminal of each of the plurality of battery packs 1000 . The battery management device 10 may directly measure the state of each of the plurality of battery packs 1000, or may measure the plurality of battery packs 1000 from another battery management device (not shown) included in each of the plurality of battery packs 1000. ) information on each state may be obtained.

복수의 배터리 팩(1000)은 배터리 팩(100, 200, 300) 복수 개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩들(100, 200, 300)은 서로 직렬 연결될 수 있다. 이 경우, 각각의 배터리 팩(100, 200, 300)은 환류 다이오드(freewheeling diode)를 포함할 수 있다.The plurality of battery packs 1000 may include a plurality of battery packs 100 , 200 , and 300 . For example, the battery packs 100, 200, and 300 may be serially connected to each other. In this case, each of the battery packs 100, 200, and 300 may include a freewheeling diode.

도 1에서는 복수의 배터리 팩(1000)이 3개의 배터리 팩(100, 200, 300)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않는다. 즉, 복수의 배터리 팩(1000)은 n(n 은 2 이상의 자연수) 개의 배터리 팩을 포함할 수 있고, 배터리 관리 장치(10)는 n 개의 배터리 팩의 상태를 확인할 수 있고, n 개의 배터리 팩을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.In FIG. 1 , the plurality of battery packs 1000 are illustrated as including three battery packs 100, 200, and 300, but are not limited thereto. That is, the plurality of battery packs 1000 may include n (n is a natural number equal to or greater than 2) battery packs, and the battery management device 10 may check the states of the n battery packs and select the n battery packs. It is possible to generate a control signal to control.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)는 복수의 배터리 팩(1000)의 상태를 모니터링할 수 있고, 효율적으로 충전 및 방전을 수행하도록 복수의 배터리 팩(1000)을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.The battery management device 10 according to an embodiment disclosed in this document may monitor states of a plurality of battery packs 1000 and control the plurality of battery packs 1000 to efficiently charge and discharge. signal can be generated.

도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치를 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram showing a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

도 2를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)는 정보 획득부(11) 및 컨트롤러(12)를 포함할 수 있다. 배터리 관리 장치(10)는 도 1의 배터리 관리 장치(10)와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 배터리 관리 장치(10)는 도 1의 복수의 배터리 팩(1000)의 상태를 확인할 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000)을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 이하에서 도 1 및 도 2를 참조하여 배터리 관리 장치(10)를 설명한다.Referring to FIG. 2 , the battery management device 10 according to an embodiment disclosed in this document may include an information acquisition unit 11 and a controller 12 . The battery management device 10 may be substantially the same as the battery management device 10 of FIG. 1 . That is, the battery management device 10 may check the states of the plurality of battery packs 1000 of FIG. 1 and generate a control signal for controlling the plurality of battery packs 1000 . Hereinafter, the battery management device 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

정보 획득부(11)는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압을 획득할 수 있다. 예를 들어, 정보 획득부(11)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 개별적 배터리 관리 장치(미도시)로부터 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단에서 측정된 전압값을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 관리 장치(10)는 직접 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단의 전압값을 측정할 수 있고, 정보 획득부(11)는 측정된 전압값을 획득할 수 있다.The information acquisition unit 11 may obtain a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series. For example, the information acquisition unit 11 may acquire a voltage value measured at an output terminal of each of the plurality of battery packs 1000 from an individual battery management device (not shown) included in each of the plurality of battery packs 1000. there is. As another example, the battery management device 10 may directly measure the voltage value of each output terminal of the plurality of battery packs 1000 , and the information obtaining unit 11 may obtain the measured voltage value.

정보 획득부(11)는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압을 획득할 수 있다. 예를 들어, 정보 획득부(11)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 개별적 배터리 관리 장치(미도시)로부터 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단에서 측정된 전압값을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 관리 장치(10)는 직접 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단의 전압값을 측정할 수 있고, 정보 획득부(11)는 측정된 전압값을 획득할 수 있다.The information acquisition unit 11 may obtain a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series. For example, the information acquisition unit 11 may acquire a voltage value measured at an output terminal of each of the plurality of battery packs 1000 from an individual battery management device (not shown) included in each of the plurality of battery packs 1000. there is. As another example, the battery management device 10 may directly measure the voltage value of each output terminal of the plurality of battery packs 1000 , and the information acquisition unit 11 may obtain the measured voltage value.

도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 도면이다.3 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.

도 3을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)(예: 도 1의 제1 배터리 팩(100))은 배터리 모듈(110), 프리차지 저항(120), 프리차지 릴레이(130) 및 메인 릴레이(140)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 팩(100)은 도 1의 복수의 배터리 팩(1000)에 포함될 수 있다. 즉, 도 1의 배터리 팩들(100, 200, 300)은 도 3의 배터리 팩(100)과 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a battery pack 100 (eg, the first battery pack 100 of FIG. 1 ) according to an embodiment disclosed in this document includes a battery module 110, a precharge resistor 120, a precharge A relay 130 and a main relay 140 may be included. In one embodiment, the battery pack 100 may be included in the plurality of battery packs 1000 of FIG. 1 . That is, the battery packs 100 , 200 , and 300 of FIG. 1 may be substantially the same as the battery pack 100 of FIG. 3 .

배터리 관리 장치(10)는 배터리 팩(100)의 출력단에서 측정된 전압값(V1)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(10)는 직접 배터리 팩(100)의 출력단의 전압값을 측정할 수도 있고, 배터리 팩(100) 내부의 다른 배터리 관리 장치(미도시)가 포함되어 배터리 팩(100) 내부에 포함된 다른 배터리 관리 장치(미도시)가 측정한 배터리 팩(100)의 출력단의 전압값을 획득할 수도 있다. The battery management device 10 may obtain a voltage value V1 measured at an output terminal of the battery pack 100 . For example, the battery management device 10 may directly measure the voltage value of the output terminal of the battery pack 100, or another battery management device (not shown) inside the battery pack 100 may be included in the battery pack 100. ) The voltage value of the output terminal of the battery pack 100 measured by another battery management device (not shown) included therein may be acquired.

배터리 관리 장치(10)는 배터리 팩(100)의 배터리 모듈(110) 전압값(V2)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(10)는 직접 배터리 모듈(110)의 전압값(V2)를 측정할 수도 있고, 배터리 팩(100) 내부의 다른 배터리 관리 장치(미도시)가 포함되어 배터리 팩(100) 내부에 포함된 다른 배터리 관리 장치(미도시)가 측정한 배터리 모듈(110)의 전압값(V2)를 획득할 수도 있다. The battery management device 10 may acquire the voltage value V2 of the battery module 110 of the battery pack 100 . For example, the battery management device 10 may directly measure the voltage value V2 of the battery module 110, or another battery management device (not shown) inside the battery pack 100 may be included in the battery pack ( 100) The voltage value V2 of the battery module 110 measured by another battery management device (not shown) included therein may be acquired.

일 실시예에서, 배터리 팩(100)은 배터리 모듈(110) 복수개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩(100)은 직렬 연결된 복수개의 배터리 모둘(310)을 포함할 수 있고, 배터리 관리 장치(10)는 직렬 연결된 복수개의 배터리 모둘(310)의 전압값(V2)를 획득할 수 있다. 실시예에 따라서, 배터리 팩(100)은 n(n은 1 이상의 자연수)개의 배터리 모듈(110)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the battery pack 100 may include a plurality of battery modules 110 . For example, the battery pack 100 may include a plurality of battery modules 310 connected in series, and the battery management device 10 may acquire voltage values V2 of the plurality of battery modules 310 connected in series. can According to embodiments, the battery pack 100 may include n (n is a natural number greater than or equal to 1) number of battery modules 110 .

프리차지 저항(120)은 배터리 팩(100)의 충전 또는 방전 시 외부 장치(인버터, 컨버터 또는 캐패시터 중 적어도 어느 하나)와 전압의 균형을 맞추기 위하여 충전 또는 방전의 속도를 제한하기 위한 저항일 수 있다. 예를 들어, 프리차지 저항(120)은 배터리 팩(100) 내부의 부하를 만들어줌으로서 충전 또는 방전을 수행하는 경우에 배터리 팩(100)에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 프리차지 저항(120)은 프리차지 릴레이(130)와 직렬 연결될 수 있다.The precharge resistor 120 may be a resistor for limiting the charging or discharging speed in order to balance the voltage with an external device (at least one of an inverter, converter, or capacitor) when charging or discharging the battery pack 100. . For example, the precharge resistor 120 can reduce the current flowing through the battery pack 100 when charging or discharging is performed by creating a load inside the battery pack 100 . For another example, the precharge resistor 120 may be connected in series with the precharge relay 130 .

프리차지 릴레이(130) 및 메인 릴레이(140)는 배터리 팩(100)의 충전 및 방전 경로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩(100)은 프리차지 단계에서는 프리차지 릴레이(130)를 단락시키고 메인 릴레이(140)를 개방시킬 수 있고, 메인차지 단계에서는 프리차지 릴레이(130)를 개방시키고 메인 릴레이(140)를 단락시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 팩(100)은 배터리 팩(100)이 사용 중이 아닌 경우에는 프리차지 릴레이(130) 및 메인 릴레이(140)를 모두 개방시킬 수 있다. 일 실시예에서, 프리차지 릴레이(130) 및 메인 릴레이(140)의 동작은 도 2의 배터리 관리 장치(10)에서 전달하는 제어신호에 의하여 제어될 수 있다.The precharge relay 130 and the main relay 140 may form a charging and discharging path of the battery pack 100 . For example, the battery pack 100 may short-circuit the pre-charge relay 130 and open the main relay 140 in the pre-charge step, and open the pre-charge relay 130 and open the main relay (140) in the main charge step. 140) can be short-circuited. For another example, the battery pack 100 may open both the precharge relay 130 and the main relay 140 when the battery pack 100 is not in use. In one embodiment, the operations of the precharge relay 130 and the main relay 140 may be controlled by a control signal transmitted from the battery management device 10 of FIG. 2 .

일 실시예에서, 프리차지 릴레이(130) 및 메인 릴레이(140)는 BJT(Bipolar Juction Transistor) 또는 모스펫(MOSFET) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. In one embodiment, the precharge relay 130 and the main relay 140 may include either a bipolar junction transistor (BJT) or a MOSFET.

다시 도 2를 참조하면, 컨트롤러(12)는 정보 획득부(11)에서 획득한 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압 및 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 기초로, 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000)이 동작하지 않는 경우에는 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이를 모두 개방시키는 제어신호를 생성할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , the controller 12 determines the first voltage measured at the output terminal of each of the plurality of battery packs 1000 acquired by the information acquisition unit 11 and the battery module voltage of each of the plurality of battery packs 1000. Based on the value of the second voltage, a control signal for controlling the operation of the precharge relay and the main relay included in each of the plurality of battery packs 1000 may be generated. For example, when the plurality of battery packs 1000 do not operate, the controller 12 may generate a control signal for opening both a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs 1000. .

컨트롤러(12)는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩(1000)의 동작이 개시되는 경우, 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000)의 충전 또는 방전 동작이 개시되는 경우에 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성할 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000)은 프리차지 단계를 수행할 수 있다.When the operation of the plurality of battery packs 1000 connected in series starts, the controller 12 may generate a control signal that shorts a precharge relay included in each of the plurality of battery packs 1000 and opens a main relay. there is. For example, the controller 12 shorts a precharge relay included in each of the plurality of battery packs 1000 and opens a main relay when charging or discharging of the plurality of battery packs 1000 starts. A signal may be generated, and the plurality of battery packs 1000 may perform a pre-charging step.

컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 제1 전압을 합산하면 직렬 연결된 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 출력단에서 측정되는 전압값을 산출할 수 있다. 즉, 제1 결과값은 직렬 연결된 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 출력단에서 측정되는 전압값일 수 있다.The controller 12 may calculate a first result value by summing the first voltages of each of the plurality of battery packs 1000 . For example, the controller 12 may calculate a voltage value measured at output terminals of all of the plurality of battery packs 1000 connected in series by summing the first voltages of each of the plurality of battery packs 1000 . That is, the first result value may be a voltage value measured at output terminals of the entirety of the plurality of battery packs 1000 connected in series.

컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 배터리 모듈 전압값을 비교하여 최저값을 찾을 수 있고, 찾아진 최저값과 제1 결과값을 비교할 수 있다.The controller 12 may compare the lowest value among the second voltages of each of the plurality of battery packs 1000 with the first resultant value. For example, the controller 12 may compare the battery module voltage values of each of the plurality of battery packs 1000 to find the lowest value, and compare the found lowest value with the first resultant value.

컨트롤러(12)는 제1 결과값이 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우에, 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000)의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하여 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩으로 전달할 수 있고, 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩은 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시킴으로서 프리차지 저항을 통하지 않고 충전 또는 방전을 수행할 수 있다. 즉, 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 프리차지 저항은 감소할 수 있다.When the first result value is greater than the lowest value among the second voltages, the controller 12 sends a control signal for opening a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value and shorting the main relay. can create For example, the controller 12 sends a control signal for opening a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value among the second voltages of the plurality of battery packs 1000 and shorting the main relay. generated and transferred to a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value, and the battery pack having the second voltage corresponding to the lowest value opens the precharge relay and shorts the main relay to charge or discharge can be performed. That is, the precharge resistance of the entirety of the plurality of battery packs 1000 may decrease.

일 실시예에서, 처음 복수의 배터리 팩(1000)을 사용하는 경우에는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 프리차지 릴레이가 단락되어있고, 메인 릴레이가 개방되어있기 때문에 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 프리차지 저항이 직렬 연결되어 전체 프리차지 저항 값이 크기 때문에, 컨트롤러(12)는 상술한 과정을 통하여 복수의 배터리 팩(1000) 중 하나의 배터리 팩은 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서 전체 프리차지 저항 값을 감소시킬 수 있다.In one embodiment, when the plurality of battery packs 1000 are used for the first time, each of the plurality of battery packs 1000 is disconnected because the pre-charge relay is shorted and the main relay is open. Since the precharge resistance of R is connected in series and the total precharge resistance value is large, the controller 12 opens the precharge relay of one battery pack among the plurality of battery packs 1000 and shorts the main relay through the above-described process. It is possible to reduce the total precharge resistance value by generating a control signal that

컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출할 수 있다. 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 찾을 수 있고, 최저값과 제2 결과값을 합산하여 제3 결과값을 산출할 수 있다.The controller 12 may calculate a second result value by summing the second voltages of the battery packs in which the main relays are shorted among the plurality of battery packs 1000 . The controller 12 may find the lowest value among the second voltages of the battery pack in which the pre-charge relay is short-circuited among the plurality of battery packs 1000, and may calculate a third result value by summing the second result value and the lowest value. .

컨트롤러(12)는 제1 결과값과 제3 결과값을 비교하여, 제1 결과값이 더 큰 경우에, 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 출력단 전압값과 제3 결과값을 비교할 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 출력단 전압값이 제3 결과값보다 큰 경우에, 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 프리차지 저항값을 감소시킬 수 있다.The controller 12 compares the first result value with the third result value, and when the first result value is greater, the pre-charge relay has a second voltage corresponding to the lowest of the second voltages of the short-circuited battery pack. A control signal for opening a precharge relay included in the battery pack and shorting a main relay may be generated. For example, the controller 12 may compare the voltage value of the output terminal of the entire plurality of battery packs 1000 with the third resultant value, and the voltage value of the output terminal of the entirety of the plurality of battery packs 1000 is greater than the third resultant value. In this case, a plurality of batteries are generated by opening a pre-charge relay included in the battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value among the second voltages of the battery pack in which the pre-charge relay is short-circuited and generating a control signal for short-circuiting the main relay. The precharge resistance value of the entire pack 1000 may be reduced.

일 실시예에서, 컨트롤러(12)는 상술한 과정을 통하여 복수의 배터리 팩(1000) 중 프리차지 릴레이가 단락되어있는 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 프리차지 저항값을 순차적으로 감소시킬 수 있다.In one embodiment, the controller 12 opens the pre-charge relay of the battery pack corresponding to the lowest value among the second voltages of the battery packs in which the pre-charge relay is short-circuited among the plurality of battery packs 1000 through the above-described process. , By generating a control signal for shorting the main relay, it is possible to sequentially decrease the precharge resistance value of the entirety of the plurality of battery packs 1000 .

컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000)의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출할 수 있다. 컨트롤러(12)는 산출된 제4 결과값과 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에, 복수의 배터리 팩(1000) 전부의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 배터리 모듈 전압값을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출할 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단의 전압값을 모두 합산하여 제1 결과값을 산출할 수 있고, 제4 결과값과 제1 결과값을 비교하여 차이가 기준값(임계값, 설정값) 이하인 경우에는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩(1000) 전부의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서, 프리차지 단계를 끝내고 메인차지 단계로 넘어갈 수 있다. The controller 12 may calculate a fourth result value by summing all the second voltages of the plurality of battery packs 1000 . When the difference between the calculated fourth result value and the first result value is equal to or less than the reference value, the controller 12 may generate a control signal that opens the precharge relays of all of the plurality of battery packs 1000 and shorts the main relays. there is. For example, the controller 12 may calculate a fourth result value by summing up the battery module voltage values of each of the plurality of battery packs 1000, and calculate the voltage value of the output terminal of each of the plurality of battery packs 1000. A first result value may be calculated by summing all of them, and when the fourth result value and the first result value are compared and the difference is less than a reference value (threshold value, set value), all of the plurality of battery packs 1000 connected in series are free. By generating a control signal that opens the charge relay and shorts the main relay, the pre-charge step is finished and the main charge step can be performed.

일 실시예에서, 컨트롤러(12)는 상술한 과정을 통하여 복수의 배터리 팩(1000)에 연결된 외부 장치(캐패시터(capacitor), 인버터(inverter) 또는 컨버터(converter) 중 적어도 어느 하나)에 인가되는 전압값과, 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 배터리 모듈 전압값의 차이를 비교할 수 있고, 차이가 기준값 이하인 경우에는 복수의 배터리 팩(1000) 모두의 메인 릴레이를 단락시켜도 복수의 배터리 팩(1000)이 손상되지 않을 수 있기 때문에, 복수의 배터리 팩(1000) 전부의 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. In one embodiment, the controller 12 applies a voltage to an external device (at least one of a capacitor, an inverter, or a converter) connected to the plurality of battery packs 1000 through the above-described process. It is possible to compare the value and the difference between the battery module voltage values of the plurality of battery packs 1000, and when the difference is less than a reference value, even if the main relays of all the plurality of battery packs 1000 are shorted, the plurality of battery packs 1000 Since this may not be damaged, it is possible to generate a control signal that opens the pre-charge relays of all of the plurality of battery packs 1000 and shorts the main relays.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)는 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 출력단에서 측정되는 전압값 및 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 배터리 모듈 전압값을 기초로 복수의 배터리 팩(1000) 각각의 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(10)는 프리차지 릴레이가 단락되어있고 메인 릴레이가 개방되어있는 배터리 팩들의 수를 순차적으로 줄임으로서 복수의 배터리 팩(1000) 전체의 프리차지 저항을 순차적으로 감소시킬 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000)의 프리차지 시간을 감소시킬 수 있다.The battery management device 10 according to an exemplary embodiment disclosed in this document provides a plurality of batteries based on a voltage value measured at an output terminal of each of the plurality of battery packs 1000 and a battery module voltage value of each of the plurality of battery packs 1000. A control signal for controlling the operation of each of the precharge relay and the main relay of the battery pack 1000 may be generated. Therefore, the battery management device 10 can sequentially reduce the precharge resistance of the entirety of the plurality of battery packs 1000 by sequentially reducing the number of battery packs in which the precharge relay is shorted and the main relay is open. , the pre-charging time of the plurality of battery packs 1000 can be reduced.

도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 복수의 배터리 팩의 프리차지 시간을 보여주는 도면이다.4 is a diagram showing pre-charge times of a plurality of battery packs according to an embodiment disclosed in this document.

도 4를 참조하면, 기존 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 프리차지 시간에 관한 그래프인 제1 그래프(410)와 배터리 관리 장치(10)가 제어하는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 프리차지 시간에 관한 그래프인 제2 그래프(420)를 비교하면, 복수의 배터리 팩 전체의 출력단의 전압값(V1, V3)이 증가하는 기울기가 배터리 관리 장치(10)가 제2 그래프(420)에서 더 가파른 것을 확인할 수 있다. 또한, 제1 그래프(410)의 복수의 배터리 팩 각각의 출력단의 전압(V2)은 직렬 연결된 복수의 배터리 팩이기 때문에 프리차지 단계가 끝날 때까지 각각의 출력단의 전압도 같은 것을 확인할 수 있고, 제2 그래프(420)의 복수의 배터리 팩 각각의 출력단의 전압(V3, V4, V5, V6)은 배터리 관리 장치(10)가 복수의 배터리 팩이 소정 조건을 만족하는 경우에 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 개방하도록 제어하는 제어신호를 생성하기 때문에 모두 다른 값을 갖는 것을 확인할 수 있고, 따라서 제2 그래프(420)에서 프리차지 단계가 완료되는 시간이 제1 그래프(410)에서 프리차지 단계가 완료되는 시간보다 짧은 것을 확인할 수 있다. 또한, 제1 그래프(410)에서 출력 전류(I1) 보다 제2 그래프(420)에서의 출력 전류(I2)가 높기 때문에, 프리차지 단계가 완료되는 시간은 제1 그래프(410)보다 제2 그래프(420)에서 더 짧은 것으로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a first graph 410, which is a graph of pre-charge times of a plurality of battery packs connected in series, and a graph of pre-charge times of a plurality of battery packs connected in series controlled by the battery management device 10 Comparing the second graph 420, it can be seen that the slope of the increase in the voltage values V1 and V3 of the output terminals of the plurality of battery packs is steeper in the second graph 420 of the battery management device 10. there is. In addition, since the voltage V2 of the output terminal of each of the plurality of battery packs in the first graph 410 is a plurality of battery packs connected in series, it can be confirmed that the voltage of each output terminal is the same until the pre-charging step is finished. The voltages (V3, V4, V5, and V6) of each of the output terminals of the plurality of battery packs in graph 2 420 are such that the battery management device 10 opens the pre-charge relay when the plurality of battery packs satisfy a predetermined condition. Since the control signals controlling the opening of the main relay are generated, it can be seen that they all have different values. Therefore, the time at which the precharging step in the second graph 420 is completed is the same as the precharging step in the first graph 410. You can see that it is shorter than the completion time. In addition, since the output current I2 in the second graph 420 is higher than the output current I1 in the first graph 410, the time to complete the precharge step is shorter than the output current I1 in the first graph 410 in the second graph. It can be determined that it is shorter in (420).

도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operating method of a battery management device according to an exemplary embodiment disclosed in this document.

도 5를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법은, 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압을 획득하는 단계(S110), 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 획득하는 단계(S120) 및 제1 전압 및 제2 전압을 기초로 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the operating method of the battery management device 10 according to an embodiment disclosed in this document includes obtaining a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of serially connected battery packs (S110); Obtaining a second voltage that is the voltage value of each battery module of the battery pack (S120) and controlling the operation of a precharge relay and a main relay included in each of a plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage It may include generating a control signal (S130).

직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압을 획득하는 단계(S110)에서 정보 획득부(11)는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단의 전압값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 정보 획득부(11)는 직접 복수의 배터리 팩 각각의 출력단의 전압값을 측정하여 제1 전압을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 정보 획득부(11)는 복수의 배터리 팩에 포함된 각각의 배터리 관리 장치로부터 복수의 배터리 팩 각각의 출력단의 전압값인 제1 전압을 획득할 수 있다.In the step of obtaining the first voltage measured at the output terminal of each of the plurality of battery packs connected in series ( S110 ), the information obtaining unit 11 may obtain the voltage value of the output terminal of each of the plurality of battery packs connected in series. For example, the information obtaining unit 11 may obtain the first voltage by directly measuring a voltage value of an output terminal of each of a plurality of battery packs. For another example, the information acquisition unit 11 may obtain a first voltage, which is a voltage value of an output terminal of each of the plurality of battery packs, from each battery management device included in the plurality of battery packs.

복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 획득하는 단계(S120)에서 정보 획득부(11)는 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 정보 획득부(11)는 복수의 배터리 팩에 포함된 각각의 배터리 관리 장치로부터 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 정보 획득부(11)는 직접 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈의 전압값을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 배터리 팩 각각은 복수개의 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 따라서 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈의 전압값은 직렬 연결된 복수개의 배터리 모듈의 전압값일 수 있다.In step S120 of acquiring the second voltage, which is the battery module voltage value of each of the plurality of battery packs, the information obtaining unit 11 may obtain the battery module voltage value of each of the plurality of battery packs. For example, the information obtaining unit 11 may acquire a battery module voltage value of each of a plurality of battery packs from each battery management device included in the plurality of battery packs. For another example, the information obtaining unit 11 may directly measure the voltage value of each battery module of a plurality of battery packs. In one embodiment, each of the plurality of battery packs may include a plurality of battery modules, and thus, a voltage value of each battery module of the plurality of battery packs may be a voltage value of a plurality of battery modules connected in series.

제1 전압 및 제2 전압을 기초로 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계(S130)에서 컨트롤러(12)는 정보 획득부(11)에서 획득한 제1 전압 및 제2 전압을 기초로 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프리차지 릴레이는 프리차지 저항에 연결된 릴레이이고, 배터리 팩은 프리차지 릴레이가 단락되고 메인 릴레이가 개방되는 경우에는 프리차지 저항으로 인해 내부 저항이 커지게 되고, 반대로 프리차지 릴레이가 개방되고 메인 릴레이가 단락되는 경우에는 내부저항이 작아지게 된다. 즉, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이를 제어하는 제어신호를 생성함으로서 복수의 배터리 팩 전체의 프리차지 저항값을 조절할 수 있다.In the step of generating a control signal for controlling the operation of the precharge relay and the main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage (S130), the controller 12 uses the information acquisition unit 11 A control signal for controlling the operation of the precharge relay and the main relay included in each of the plurality of battery packs may be generated based on the first voltage and the second voltage obtained in the above. For example, the precharge relay is a relay connected to the precharge resistor, and in a battery pack, when the precharge relay is shorted and the main relay is opened, the internal resistance increases due to the precharge resistor, and conversely, the precharge relay is opened. And when the main relay is short-circuited, the internal resistance becomes small. That is, the controller 12 may adjust the precharge resistance values of the entire plurality of battery packs by generating a control signal for controlling the precharge relay and the main relay included in each of the plurality of battery packs.

도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법에서 더 포함하는 단계를 보여주는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating steps further included in a method for operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

도 6을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법은, 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 단계(S210) 및 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어 신호를 생성하는 단계(S220)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the operating method of the battery management device 10 according to an embodiment disclosed in this document includes starting the operation of a plurality of battery packs connected in series ( S210 ) and the battery packs included in each of the plurality of battery packs A step of generating a control signal for shorting the precharge relay and opening the main relay (S220) may be further included.

직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 단계(S210)에서 컨트롤러(12)는 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 복수의 배터리 팩 각각은 동작이 개시되기 전에는 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이가 모두 개방되어있을 수 있다. 다른 예를 들어, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩이 충전 또는 방전 상태인지 여부를 판단할 수 있다.In step S210 of starting the operation of the plurality of battery packs connected in series, the controller 12 may check a state in which the operation of the plurality of battery packs connected in series has started. For example, the pre-charge relay and the main relay of each of the plurality of battery packs may be open before an operation starts. For another example, the controller 12 may determine whether the plurality of battery packs are in a charged or discharged state.

복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성하는 단계(S220)에서 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 경우, 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 메인 릴레이를 처음부터 모두 단락시키는 경우, 복수의 배터리 팩과 연결된 외부 장치(예: 캐패시터(capacitor), 인버터(inverter), 컨버터(converter))는 복수의 배터리 팩의 전체 배터리 모듈의 전압과 전압차가 크고, 높은 전류가 흐를 수 있기 때문에 손상이 발생할 수 있다. 즉, 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 또는 외부 장치의 손상을 방지하기 위하여 복수의 배터리 팩 각각의 프리차지 릴레이를 먼저 단락시켜 외부 장치에 인가되는 전압값과 배터리 모듈 전압의 균형을 맞출 수 있다.In the step of generating a control signal for shorting the precharge relay included in each of the plurality of battery packs and opening the main relay (S220), the controller 12 when the operation of the plurality of battery packs starts, the plurality of battery packs It is possible to generate a control signal for shorting the precharge relay included in each and opening the main relay. For example, if all the main relays are short-circuited from the beginning, external devices (e.g. capacitors, inverters, converters) connected to multiple battery packs may cause the entire battery module of multiple battery packs to Damage may occur because the voltage and voltage difference are large and high current can flow. That is, in order to prevent damage to the plurality of battery packs or external devices, the controller 12 first shorts the pre-charge relay of each of the plurality of battery packs to balance the voltage value applied to the external device and the battery module voltage. .

도 7 내지 도 9는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법의 S130 단계를 구체적으로 보여주는 흐름도이다.7 to 9 are flowcharts showing in detail steps S130 of the operating method of the battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

도 7을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법에서 S130 단계는 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출하는 단계(S310), 제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교하는 단계(S320) 및 제1 결과값이 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어 신호를 생성하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , in the operating method of the battery management device 10 according to an embodiment disclosed in this document, step S130 is calculating a first result value by summing the first voltages (S310), among the second voltage Comparing the lowest value with the first result value (S320), and when the first result value is greater than the lowest value among the second voltages, opening a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value, It may include generating a control signal for shorting the relay (S330).

제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출하는 단계(S310)에서 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 각각의 출력단의 전압값인 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 결과값은 복수의 배터리 팩 전체의 출력단의 전압값일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 결과값은 복수의 배터리 팩에 연결되는 외부 장치에 걸리는 전압값일 수 있다.In step S310 of calculating the first result value by summing the first voltages, the controller 12 may calculate the first result value by summing the first voltages that are the voltage values of the output terminals of each of the plurality of battery packs. For example, the first result value may be a voltage value of an output terminal of the entire plurality of battery packs. For another example, the first result value may be a voltage applied to an external device connected to a plurality of battery packs.

제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교하는 단계(S320)에서 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압값들을 서로 비교하여 최저값을 찾고, 최저값과 제1 결과값을 비교할 수 있다. In the step of comparing the lowest value of the second voltages with the first result value (S320), the controller 12 compares the second voltage values, which are battery module voltage values of each of the plurality of battery packs, to find the lowest value, and compares the lowest value with the first result value. Results can be compared.

제1 결과값이 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계(S330)에서 컨트롤러(12)는 최저값보다 제1 결과값이 더 큰 경우, 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서 복수의 배터리 팩 전체의 프리차지 저항을 감소시킬 수 있고, 프리차지 저항을 감소시킴으로서 프리차지 단계를 수행하는 시간을 감소시킬 수 있다.When the first result value is greater than the lowest value among the second voltages, generating a control signal for opening a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value and shorting the main relay (S330). When the first result value is greater than the lowest value, the controller 12 may generate a control signal that opens a precharge relay included in the battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value and shorts the main relay. For example, the controller 12 opens a pre-charge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value and generates a control signal to short-circuit the main relay, thereby reducing the pre-charge resistance of the entire battery pack. and the time for performing the pre-charging step can be reduced by reducing the pre-charging resistance.

도 8을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법에서 S130 단계는, 복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출하는 단계(S410), 제2 결과값과 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 합산하여 제3 결과값을 산출하는 단계(S420) 및 제1 결과값과 제3 결과값을 비교하여, 제1 결과값이 더 큰 경우에, 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계(S430)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , in step S130 in the operating method of the battery management device 10 according to an embodiment disclosed in this document, second voltages of battery packs in which main relays are shorted are summed to obtain a second voltage. Calculating a result value (S410), calculating a third result value by summing the second result value and the lowest value of the second voltages of the battery pack in which the precharge relay is short-circuited among the plurality of battery packs (S420), and When the first result value is greater than the first result value by comparing the third result value with the first result value, the precharge relay included in the battery pack having the second voltage corresponding to the lowest value among the second voltages of the short-circuited battery pack A step of generating a control signal for opening the charge relay and shorting the main relay (S430) may be further included.

복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출하는 단계(S410)에서 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 배터리 모듈 전압인 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출할 수 있다.In step S410 of calculating a second result value by summing the second voltages of the battery packs in which the main relay is shorted among the plurality of battery packs, the controller 12 determines the battery of the battery packs in which the main relay is shorted among the plurality of battery packs. A second result value may be calculated by summing up the second voltage, which is the module voltage.

제2 결과값과 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 합산하여 제3 결과값을 산출하는 단계(S420)에서 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 비교하여 최저값을 찾을 수 있고, 최저값과 제2 결과값을 합산하여 제3 결과값을 산출할 수 있다.In step S420 of calculating a third result value by summing the second result value and the lowest value among the second voltages of the battery pack in which the precharge relay is short-circuited among the plurality of battery packs, the controller 12 determines whether the precharge relay of the plurality of battery packs is short-circuited. A lowest value may be found by comparing the second voltage of the battery pack in which the charge relay is shorted, and a third resultant value may be calculated by summing the lowest value and the second resultant value.

제1 결과값과 제3 결과값을 비교하여, 제1 결과값이 더 큰 경우에, 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계(S430)에서 컨트롤러(12)는 S310 단계에서 산출되는 제1 결과값과 제3 결과값을 비교하여, 제1 결과값이 더 큰 경우에 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 컨트롤러(12)는 주기적으로 제1 결과값과 제3 결과값을 비교할 수 있고, 제1 결과값이 더 커지는 시점에 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩 중 하나의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서 복수의 배터리 팩 전체의 프리차지 저항을 감소시킬 수 있다.The first result value is compared with the third result value, and when the first result value is greater, the pre-charge relay is included in the battery pack having the second voltage corresponding to the lowest value among the second voltages of the short-circuited battery pack. In the step of generating a control signal for opening the precharge relay and shorting the main relay (S430), the controller 12 compares the first result value calculated in step S310 with the third result value, so that the first result value is In a case where the precharge relay is shorted, a control signal may be generated to open a precharge relay included in the battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value among the second voltages of the shorted battery pack and short the main relay. . That is, the controller 12 may periodically compare the first result value and the third result value, and when the first result value becomes larger, the precharge relay of one of the short-circuited battery packs is opened and the main By generating a control signal for shorting the relay, precharge resistance of the entire battery pack may be reduced.

도 9를 참조하면, 본 문서에 개시된 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법에서 S130 단계는 복수의 배터리 팩의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출하는 단계(S510) 및 제4 결과값과 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에 복수의 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계(S520)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , in the operating method of the battery management device 10 disclosed in this document, step S130 includes calculating a fourth result value by summing all the second voltages of a plurality of battery packs (S510) and the fourth result value. The method may further include generating a control signal for opening the precharge relays of the plurality of battery packs and shorting the main relays when the difference between the value and the first result value is less than or equal to a reference value ( S520 ).

복수의 배터리 팩의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출하는 단계(S510)에서 컨트롤러(12)는 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제4 결과값은, 복수의 배터리 팩 전체의 배터리 모듈 전압값일 수 있다.In step S510 of calculating a fourth result value by summing up the second voltages of the plurality of battery packs, the controller 12 sums up all the second voltages, which are battery module voltage values of each of the plurality of battery packs, to obtain the fourth result value. value can be calculated. For example, the fourth result value may be a battery module voltage value of all battery packs.

제4 결과값과 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에 복수의 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계(S520)에서 컨트롤러(12)는 제4 결과값과 S310 단계에서 산출되는 제1 결과값을 차이를 산출할 수 있고, 차이가 기준값 이하인 경우에 복수의 배터리 팩 모두의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제4 결과값과 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에는, 복수의 배터리 팩 전부의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시켜도 배터리 팩 또는 외부 장치에 손상이 발생하지 않을 수 있기 때문에, 컨트롤러(12)는 제4 결과값과 제1 결과값의 차이가 기준값(임계값, 설정값) 이하인 경우에는 복수의 배터리 팩 전부의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성할 수 있다.When the difference between the fourth result value and the first result value is equal to or less than the reference value, the controller 12 generates a control signal for opening the pre-charge relays of the plurality of battery packs and shorting the main relay (S520). A difference between the value and the first result value calculated in step S310 may be calculated, and when the difference is less than or equal to a reference value, a control signal may be generated to open precharge relays of all of the plurality of battery packs and short-circuit the main relay. For example, when the difference between the fourth result value and the first result value is less than or equal to the reference value, damage to the battery pack or external device may not occur even if the precharge relays of all of the plurality of battery packs are opened and the main relay is shorted. Therefore, when the difference between the fourth result value and the first result value is less than or equal to a reference value (threshold value, set value), the controller 12 opens the precharge relay of all of the plurality of battery packs and provides a control signal for shorting the main relay. can create

본 문서에 개시된 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법은, 도 7 내지 도 9의 동작의 수행을 통하여, 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락되고 메인 릴레이가 개방되어있는 배터리 팩의 개수를 순차적으로 감소시킬 수 있고, 마지막으로 S520 단계의 수행을 통하여 복수의 배터리 팩 전부의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성함으로서 프리차지 단계를 종료할 수 있다. 즉, 배터리 관리 장치(10)의 동작 방법은, 순차적으로 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 개수가 증가함으로서 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 프리차지 시간을 감소시킬 수 있다.The operating method of the battery management device 10 disclosed in this document sequentially counts the number of battery packs in which the precharge relay is shorted and the main relay is open, among a plurality of battery packs, through the performance of the operations of FIGS. 7 to 9 . Finally, the pre-charging step can be ended by opening the pre-charging relays of all of the plurality of battery packs and generating a control signal for shorting the main relay through the execution of step S520. That is, in the operating method of the battery management device 10, the number of battery packs in which the main relay is short-circuited sequentially increases, thereby reducing the pre-charge time of the plurality of battery packs connected in series.

이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is only an illustrative example of the technical idea disclosed in this document, and those skilled in the art to which the embodiments disclosed in this document belong will be within the scope of the essential characteristics of the embodiments disclosed in this document. Many modifications and variations will be possible.

따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술 사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in this document are not intended to limit the technical idea disclosed in this document, but to explain, and the scope of the technical idea disclosed in this document is not limited by these embodiments. The scope of protection of technical ideas disclosed in this document should be interpreted according to the scope of the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of this document.

10: 배터리 관리 장치
11: 정보 획득부
12: 컨트롤러
100: 배터리 팩, 제1 배터리 팩
110: 배터리 모듈
120: 프리차지 저항
130: 프리차지 릴레이
140: 메인 릴레이
200: 제2 배터리 팩
300: 제n 배터리 팩
1000: 복수의 배터리 팩10: battery management device
11: information acquisition unit
12: Controller
100: battery pack, first battery pack
110: battery module
120: precharge resistance
130: precharge relay
140: main relay
200: second battery pack
300: n-th battery pack
1000: multiple battery packs

Claims (13)

직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압 및 상기 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 획득하는 정보 획득부; 및
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 컨트롤러를 포함하는 배터리 관리 장치. an information acquisition unit that obtains a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series and a second voltage that is a battery module voltage value of each of the plurality of battery packs; and
and a controller generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage. 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 경우, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The controller,
and generating a control signal for shorting a pre-charge relay included in each of the plurality of battery packs and opening a main relay when the operation of the plurality of battery packs connected in series is started. 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출하고,
상기 제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교하고,
상기 제1 결과값이 상기 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우에, 상기 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The controller,
Calculating a first resultant value by summing the first voltages;
Comparing the lowest value of the second voltage with a first resultant value,
Generating a control signal for opening a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value and shorting a main relay when the first result value is greater than the lowest value of the second voltage Battery management device characterized in that. 제 3 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출하고,
상기 제2 결과값과 상기 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 합산하여 제3 결과값을 산출하고,
상기 제1 결과값과 상기 제3 결과값을 비교하여, 상기 제1 결과값이 더 큰 경우에, 상기 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 3,
The controller,
Calculating a second result value by adding up second voltages of battery packs in which a main relay is shorted among the plurality of battery packs;
calculating a third result value by summing the second result value and a lowest value among second voltages of a battery pack in which a precharge relay is short-circuited among the plurality of battery packs;
A battery having a second voltage corresponding to the lowest of the second voltages of a battery pack in which the precharge relay is short-circuited when the first result value is greater than the third result value by comparing the first result value with the third result value. A battery management device characterized in that for generating a control signal for opening a precharge relay included in a pack and shorting a main relay. 제 4 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 복수의 배터리 팩의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출하고,
상기 제4 결과값과 상기 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에, 상기 복수의 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 4,
The controller,
Calculating a fourth result value by summing up second voltages of the plurality of battery packs;
and generating a control signal for opening a pre-charge relay of the plurality of battery packs and shorting a main relay when a difference between the fourth result value and the first result value is equal to or less than a reference value. 제 1 항에 있어서,
상기 메인 릴레이 및 상기 프리차지 릴레이는,
BJT(Bipolar Junction Transistor) 또는 모스펫(MOSFET) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The main relay and the precharge relay,
A battery management device comprising any one of a Bipolar Junction Transistor (BJT) and a MOSFET. 제 1 항에 있어서,
상기 프리차지 릴레이는 프리차지 저항이 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The pre-charge relay is a battery management device, characterized in that the pre-charge resistor is connected in series. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 모듈은 복수개인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The battery management device, characterized in that the plurality of battery modules. 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각의 출력단에서 측정되는 제1 전압을 획득하는 단계;
상기 복수의 배터리 팩 각각의 배터리 모듈 전압값인 제2 전압을 획득하는 단계; 및
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.obtaining a first voltage measured at an output terminal of each of a plurality of battery packs connected in series;
obtaining a second voltage that is a battery module voltage value of each of the plurality of battery packs; and
and generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage. 제 9 항에 있어서,
상기 직렬 연결된 복수의 배터리 팩의 동작이 개시되는 단계; 및
상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이를 단락시키고, 메인 릴레이를 개방시키는 제어신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 9,
starting operations of the plurality of battery packs connected in series; and
generating a control signal for shorting a precharge relay included in each of the plurality of battery packs and opening a main relay; A method of operating a battery management device further comprising. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계는,
상기 제1 전압을 합산하여 제1 결과값을 산출하는 단계;
상기 제2 전압 중 최저값과 제1 결과값을 비교하는 단계; 및
상기 제1 결과값이 상기 제2 전압 중 최저값보다 더 큰 경우에, 상기 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 9,
Generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage,
calculating a first result value by summing the first voltages;
comparing the lowest value of the second voltage with a first resultant value; and
Generating a control signal for opening a precharge relay included in a battery pack having a second voltage corresponding to the lowest value and shorting a main relay when the first result value is greater than the lowest value of the second voltage step; A method of operating a battery management device comprising: 제 11 항에 있어서.
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계는,
상기 복수의 배터리 팩 중 메인 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압을 합산하여 제2 결과값을 산출하는 단계;
상기 제2 결과값과 상기 복수의 배터리 팩 중 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값을 합산하여 제3 결과값을 산출하는 단계; 및
상기 제1 결과값과 상기 제3 결과값을 비교하여, 상기 제1 결과값이 더 큰 경우에, 상기 프리차지 릴레이가 단락된 배터리 팩의 제2 전압 중 최저값에 대응되는 제2 전압을 갖는 배터리 팩에 포함된 프리차지 릴레이를 개방시키고, 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 11.
Generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage,
calculating a second result value by adding up second voltages of battery packs in which main relays are short-circuited among the plurality of battery packs;
calculating a third result value by summing the second result value and a lowest value among second voltages of a battery pack having a short-circuited precharge relay among the plurality of battery packs; and
A battery having a second voltage corresponding to the lowest of the second voltages of a battery pack in which the precharge relay is short-circuited when the first result value is greater than the third result value by comparing the first result value with the third result value. generating a control signal for opening a precharge relay included in the pack and shorting a main relay; A method of operating a battery management device further comprising. 제 12 항에 있어서,
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 기초로 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 프리차지 릴레이 및 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계는,
상기 복수의 배터리 팩의 제2 전압을 모두 합산하여 제4 결과값을 산출하는 단계; 및
상기 제4 결과값과 상기 제1 결과값의 차이가 기준값 이하인 경우에, 상기 복수의 배터리 팩의 프리차지 릴레이를 개방시키고 메인 릴레이를 단락시키는 제어신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 12,
Generating a control signal for controlling operations of a precharge relay and a main relay included in each of the plurality of battery packs based on the first voltage and the second voltage,
calculating a fourth result value by summing all the second voltages of the plurality of battery packs; and
generating a control signal for opening a precharge relay of the plurality of battery packs and shorting a main relay when a difference between the fourth result value and the first result value is equal to or less than a reference value; A method of operating a battery management device further comprising.
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